Специальные didn ' t е ени дл исследова ани и и и
Нарядусрешениямипоспецификациизаказчиков,разрабатываемымивсотрудничествессоответствующимиинститутами,программафирмыZwickRoellсодержиттакжебольшоеколичествостандартизированныхрешений,созданныхспециальнодлясферыисследований。Главнымпожеланиемученыхкиспытательноймашинеявляетсяееуниверсальность。Висследовательскойповседневностипостоянновозникаютновыетребованиякиспытаниям,которыеповозможностиследуетвыполнятьспомощьюсуществующегопаркаоборудования。
Приэтомособоезначениеимеютинтерфейсысистемы。Соднойстороны,всевремяпоявляютсяновыедатчики,показаниякоторыхдолжнырегистрироватьсявместесизмерительнымисигналамимашины。Сдругойстороны,должнасуществоватьвозможностьпростойобработкиполученныхданных:напрямуювпрограммномобеспеченииtestXpert三世илипосредствомпростогоэкспортавсоответствующуюпрограммуанализа。
ZIMT
Графический и едак ктор исп о тани
Синхронизированнаявидеосъемка
3.Высокотемпературныеиспытания
Большаячастьусилийпоуменьшениювыбросов二氧化碳идет,кромевсегопрочего,наповышениеэффективностиизвестныхранеетепловыхдвигателей。Чтобыэтогодобиться,следуетувеличитьтемпературувкамересгорания,чтотребуетналичияновыхматериалов/новыхтребованийприповышеннойтемпературе。
Приразработкеновыхтехнологийсиловыхстанций,будьто美国南加州大学(Advanced UltraSupercritical)电厂илиновыеядерныереакторы,решающимявляетсяточноезнаниевысокотемпературныххарактеристик。Поэтойпричиневсебольшеиспытанийпроводитсяпривысокихтемпературах。
ФирмаZwickRoellрасполагаетсобственнымэкспертнымцентром,занимающимсяданнымивопросами。Обычнотемператураиспытаниясоставляетд1.200°C,оввакуумеиливсредеинертногогаза-гораздовыше。Однимизтребованийприпроведениивысокотемпературныхиспытанийявляетсяпрямоеизмерениедеформаци/уидлинения。
ЗдесьспециалистыфирмыZwickRoellужемногиегодыиспользуютоптимизированныйдлявысокихтемпературдатчикlaserXtens,которыйможетлегкобесконтактноизмерятьдеформациюнаобразцечерезокошковстенкевысокотемпературнойпечи。
4.Испытаниянадлительнуюпрочностьиопределениециклическиххарактеристик
Нарядусхарактеристикамипривысокотемпературномрастяжении(например,втехнологиисиловыхстанций)большоезначениеимеютидругиемеханическиесвойства,которыетакжеследуетопределятьприповышеннойтемпературе。Послечистойустойчивостиквысокимтемпературамдругимфактором,предъявляющимособыетребованиякматериалам,является,преждевсего,измененныйрежимработымногихсиловыхустановоквследствиенеустойчивогоэлектропитанияветряныхисолнечныхэлектростанций。
Так,многиесиловыеустановкидолжныиметьвозможностьгибкопереходитьнаповышенныеипониженныенагрузки,иногдасоченькороткимиинтервалами。Этоприводиткдополнительномутермическомунагружению(TMF)материалов,которыеприкаждомпереходенаповышенныеипониженныенагрузкирасширяютсяиоказываютвлияниенасрокслужбыустановки。В20векебольшинствосиловыхустановокнебылорассчитанонатакоенагружение,поэтомутеперьнеобходимопроводитьновыерасчетыисоответствующуюмодернизацию。
Навсехпаротурбинныхустановках,атакжеспециальнонасиловыхустановках美国南加州大学,работающихпритемпературахдо760°Cидавлениипарад380обар,большуюрольиграеткоррозияматериалов。Приэтомрассматриваютсясоответствующиереакции(релаксацияилиползучесть)материаловнапостояннуюдеформациюилинапряжениевтечениедлительноговремени,такжеприповышенныхтемпературах。Всеэтоможеттакжепроисходитьциклически(蠕变疲劳)。
5.Испытаниянамалоцикловуюусталость(低循环疲劳)
Прииспытаниинамалоцикловуюусталостьматериалприопределенной(зачастуюповышенной)температурециклическинагружаетсядопоявлениямалойпластичнойдеформации。Притакомтипенагруженияобразец(материал)выдерживаетвсегонесколькотысячцикловсменынагрузки。Приэтомкиспытательноймашине(илиеерегулятору)предъявляютсяособыетребования,тк。припереходесупругойнапластичнуюдеформациюжесткостьобразцаменяетсякореннымобразом,ирегулятордолженоченьбыстронаэтоотреагировать,чтобы,например,гарантироватьпостояннуюскоростьприращениядеформации。
6.ТермомеханическаяусталостьTMF(热机械疲劳)
Испытаниенатермомеханическуюусталость(TMF)представляетсобойсимуляциюмеханическогонагружениявследствиетермическогорасширенияматериала。Всиловойустановке(атакжевлюбомтепловомдвигателе)этопроисходитприкаждомзапускеилиостановкесистемы。Призапускевсекомпонентыразогреваютсяскомнатнойдорабочейтемпературы,чтосопровождаетсярасширениемматериала。Эторасширениесоздаетвматериаленапряжение,котороедолжнобытьточноизвестнодляпредотвращенияповреждениясоставныхэлементов。
Прииспытанияхнатермомеханическуюусталостьобразецциклическинагревается,ииспытательнаямашинасоздаетмеханическуюдеформациюводнойилипротивоположнойфазе。
7.Многоцикловая“ст талост”(hcf)
Прииспытаниинамногоцикловуюусталость,вотличиеотLCF,сменанагруженияосуществляетсятольковлинейно——упругойзонематериала。Основнымявляетсяопределениедлительнойпрочностиматериалаилиготовогоизделия。ЭтадлительнаяпрочностьчащевсегоопределяетсяспомощьюкривойВёлера(криваяs / n),прикоторойобразецнагружаютсразличнымиамплитудаминапряженияилидеформации,покаоннеразрушится。ПриэтомкриваяВёлераопределяетсяспостоянными,акриваяГасснера-спеременнымиамплитудами。
Этиизмеряемыехарактеристикитакжеопределяютприразличныхтемпературах。
8.Инструментированная нан но- и мак о от т с ер ост
Инструментированноеизмерениеглубинывдавливанияужедавноиспользуетсявобластиисследованийдляопределениямеханическихсвойствоченьтонкихслоевилипокрытий。Посредствомизмеренияусилия/глубинывдавливанияможноопределятьнетолькотвердость(поМартенсу),нотакжеупругиеипластичныехарактеристики。
Вкачествеосновногоправиладляопределенияхарактеристикслоевиндентор(поВиккерсуилиБерковичу)следуетвдавливатьвслоймаксимальнона10%еготолщины。СистемуUNATфирмыZwickRoellможноиспользоватьдляглубинывдавливанияот10нмд30µом,систему朱/ Zwicki -боле6µем。Благодаряэтому,покрываетсявесьдиапазоннано——имикротвердости(вплотьдомакротвердости)。